www.helsinki.fi/yliopisto

Tasavirtapiirin käsitteiden

mallintaminen

Veera Kallunki

LUMA-keskus ja fysiikan laitos, Helsingin yliopisto

veera.kallunki@helsinki.fi

2.2.2010 1

www.helsinki.fi/yliopisto

-Voiko sähköä nähdä, kuulla tai tuntea?

-Miten vaikeaksi ja abstraktiksi koettua sähköoppia

voisi oppia kokonaisvaltaisemmin?

2.2.2010 2

Abstraktien käsitteiden sähkö

www.helsinki.fi/yliopisto

-ennakkokäsitykset, virhekäsitykset, mentaalimallit,

representaatiot

-Mentaalimallit eli sisäiset representaatiot

-Ilmaistut mallit eli ulkoiset representaatiot

-Opetusmallit

-Tieteelliset mallit

2.2.2010 3

Mallit

www.helsinki.fi/yliopisto

Erilaiset mallit/representaatiot

2.2.2010 4

www.helsinki.fi/yliopisto

Sähköä kuvaavia malleja Kuvaus

Yksinapamalli Sähkövirta paristosta

lamppuun, yksi johdin

tarpeellinen

Kaksi virtaa Plus- ja miinusvirrat pariston

navoista, virrat kohtaavat

lampussa

Suljettu virtapiiri Sähkövirta kiertää virtapiirissä,

tekninen malli

Virran kuluminen Sähkövirta kuluu piirissä, osa

virrasta palaa paristoon

Vakiovirta Paristosta aina sama määrä

sähkövirtaa, kaksi lamppua

jakaa sähkövirran, jonka yksi

lamppu saisi

Ohmin malli Sähkövirta säilyy, sähkövirran

voimakkuus riippuu piiristä,

virta syntyy yhtä aikaa

kaikkialla piirissä, kun piiri

suljetaan

2.2.2010 5

www.helsinki.fi/yliopisto 2.2.2010 6

www.helsinki.fi/yliopisto

-Mallin muuttuminen = oppiminen

-Ikä ja opetus vaikuttavat

-Mallit esille

-Opettajan mallit, tieteelliset mallit?

-Aktiivinen oppija

- Kokeellisuus kokeiden merkitys, opetuskeskustelu

- Oppilaan oma puhe

-Puhetta aktivoivat työkalut ja työtavat

- Pienryhmä

- Oppilaan maailma pelit, roolit, leikit (sananselitys,

väitekortit, kytkentäkortit)

2.2.2010 7

Miten malleja/representaatioita

muutetaan?

www.helsinki.fi/yliopisto

-oppiminen kvalitatiivisella tasolla:

1. empiiriset operaatiot – kokeileminen,

havaitseminen, hahmottaminen ja luonnonilmiöiden

esikvantifiointi

2. mallintavat operaatiot – selittäminen ja päättely

Kokeellisuuskeskeinen

representaatioiden kehittyminen

2.2.2010 8

2.2.2010 9

www.helsinki.fi/yliopisto

-Yhteistoiminnallisuus, ryhmäkeskustelu, opettajan

vahva rooli

-Ryhmän koostumus ratkaiseva positiivisen tuloksen

kannalta

heterogeenisyys/homogeenisyys (tyttö/poika,

ryhmän tasoerot)

olennaista positiivisuus

-Tukee oppilaan aktiivista oppimisprosessia

-Fysiikan kieli

2.2.2010 10

Sähkön oppiminen

pienryhmässä

www.helsinki.fi/yliopisto 2.2.2010 11

Kytkentäkortit ulkoisten

representaatioden paljastajina

www.helsinki.fi/yliopisto

-Puheen tasot erilaisia kytkentäkorteilla ja oikeilla

kytkennöillä

-Kytkentäkorttien kanssa enemmän ja kauemmin

korkeamman tason puhetta, keskittyminen parempaa,

demokraattisempi tilanne

-Puheen tasot erilaisia eri vaiheissa

pienryhmätyöskentelyä: luova puhe, selittävä puhe (sis.

mallintaminen), ääneen ajattelu, selkeä mielipide,

tekninen puhe, vastaaminen, muu puhe

-Kytkentäkortit auttavat suunnittelemaan opetusta

2.2.2010 12

Puheen tasot kytkentäkortit vs.

oikeat kytkennät

www.helsinki.fi/yliopisto 2.2.2010 13

www.helsinki.fi/yliopisto 2.2.2010 14

www.helsinki.fi/yliopisto

-Koko ryhmän yhteinen käsitys

-Käsityksen muuttuminen opetuskokeilun aikana:

alkuhaastattelu, 3 oppituntia, välihaastattelu, 2

oppituntia

-Representaatioissa sekä teoreettista että empiiristä

mallinnusta

Mallien/representaatioden

kehittyminen

2.2.2010 15

2.2.2010 16

2.2.2010 17

www.helsinki.fi/yliopisto

Kallunki, V. 2009. A Historical Approach to Children’s

Physics Education : Modelling of DC-circuit

Phenomena in a Small Group. Academic

Dissertation. University of Helsinki.

[http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-10-4240-9]

Lähde

2.2.2010 18